電源規(guī)劃的目的、方法、流程和熱點研究

電源規(guī)劃的目的、方法、流程和熱點研究一、電源規(guī)劃的目的和意義1、電源規(guī)劃的目的：在電力工業(yè)中，電源規(guī)劃的目的一般是根據(jù)某一時期的負荷預(yù)測，在滿足一定可靠性水平的條件下，尋求一個最經(jīng)濟的電源開發(fā)方案。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，電力系統(tǒng)用戶對電力和電能的需要不斷增加，必須新建電源，即為了滿足系統(tǒng)負荷增長的需要。2、電源規(guī)劃內(nèi)容：電源規(guī)劃的主要內(nèi)容是確定何時在何地投建何種類型的多大容量的發(fā)電機組。應(yīng)該在何時、何地、建什么樣的電廠、規(guī)模多大才最為經(jīng)濟合理。3、電源規(guī)劃的影響：規(guī)劃的合理與否，它直接影響系統(tǒng)今后運行的可靠性、經(jīng)濟性、電能質(zhì)量，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和今后的發(fā)展。4、電源規(guī)劃涉及和研究的問題：負荷預(yù)測、廠址選擇、燃料來源、運輸條件、水庫調(diào)度、系統(tǒng)運行、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和各種技術(shù)經(jīng)濟指標的選定等等。5、最優(yōu)電源規(guī)劃所要解決的核心問題，就是要找出在規(guī)劃期內(nèi)隨著負荷的發(fā)展，系統(tǒng)應(yīng)在何時、何地、建什么類型、多大容量的電廠，也就是說要得出一個電源建設(shè)的最優(yōu)方案。6、電源規(guī)劃的最優(yōu)方案，一般是指滿足系統(tǒng)負荷增長的需要和各種約束條件及技術(shù)指標下國民經(jīng)濟支出最小的方案。二、電源規(guī)劃方法主要可以分為兩大類：①經(jīng)典優(yōu)化算法；②人工智能算法。經(jīng)典優(yōu)化算法主要包括線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃和動態(tài)規(guī)劃算法；人工智能算法則包括專家系統(tǒng)、遺傳算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊理論和進化算法等。1、電源規(guī)劃線型模型1）其基本思路是：將模型線性化，運用某種線性規(guī)劃算法的改進算法求解。根據(jù)優(yōu)化中對整數(shù)的處理，線性規(guī)劃模型分為：普通線性規(guī)劃模型和線性混合整數(shù)規(guī)劃模型。2）線性規(guī)劃模型優(yōu)缺點是使用最廣泛的一種優(yōu)化算法，有大量成熟的模型和通用的求解方法，計算比較簡單，解題規(guī)?？梢暂^大。缺點是：由于電力系統(tǒng)中很多問題并不是線性的，為了適應(yīng)線性規(guī)劃的要求，必須將其線性化，這將帶來誤差；同時，線性規(guī)劃模型在處理不等式約束時有一定的困難；對于大型問題，不容易確定其初始可行基。2、電源規(guī)劃非線性模型1）模型必要性：在電源規(guī)劃目標函數(shù)中，新增設(shè)備投資和發(fā)電費用都是決策變量的非線性函數(shù)，同時由于負荷是波動的，更加劇了目標函數(shù)的非線性。因此，用線性模型描述電源規(guī)劃問題可能會帶來較大的誤差。用非線性模型描述電源規(guī)劃問題將更接近實際。2）存在問題但是非線性規(guī)劃應(yīng)用于電源規(guī)劃也存在一些問題：①非線性規(guī)劃要求函數(shù)連續(xù)，有的算法還要求可導(dǎo)，而電源規(guī)劃中的決策變量如投運機組等是不連續(xù)的，按連續(xù)函數(shù)計算后進行歸整處理，會帶來誤差；②非線性規(guī)劃要求凸函數(shù)，而電源規(guī)劃的目標函數(shù)和約束條件并不是在任何條件下都是凸的；③非線性規(guī)劃算法不少，但沒有一類是普遍有效的，這給選擇算法帶來困難；④非線性規(guī)劃算法所求結(jié)果一般都是局部最優(yōu)解，而電源規(guī)劃的對象投資巨大，全局最優(yōu)與局部最優(yōu)投資相差可能是巨大的。由于電源規(guī)劃問題本身的復(fù)雜性，不可能對優(yōu)化函數(shù)的特性作全面的把握，因此希望通過合理設(shè)置初值的方法求得全局最優(yōu)解是非常困難的。3、電源規(guī)劃動態(tài)模型1）概述電源規(guī)劃問題是一個多階段過程尋優(yōu)問題。對于這類問題，動態(tài)規(guī)劃是一種有效的方法。在動態(tài)規(guī)劃中容易引入各種約束條件和費用因素；可以考慮水電電源的不同組合方案和不同補償調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)；可以考慮離散變量和隨機因素；在理論上動態(tài)規(guī)劃能真正獲得整體最優(yōu)方案。2）電源規(guī)劃動態(tài)模型評價電源規(guī)劃問題是一個多階段過程尋優(yōu)問題。對于這類問題，動態(tài)規(guī)劃是一種有效的方法。在動態(tài)規(guī)劃中容易引入各種約束條件和費用因素；可以考慮水電電源的不同組合方案和不同補償調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)；可以考慮離散變量和隨機因數(shù)；可以研究重要電站的合理裝機容量。而且對于不同年份中的一些特殊問題都比較容易解決。在理論上動態(tài)規(guī)劃能真正獲得整體最優(yōu)方案。其缺點是：對于大規(guī)模問題會發(fā)生維數(shù)災(zāi)問題；容易出現(xiàn)后效問題。5、基于成本和效益分析的并網(wǎng)光儲微網(wǎng)系統(tǒng)電源規(guī)劃隨著微網(wǎng)的迅速發(fā)展，電源規(guī)劃對微網(wǎng)的建設(shè)具有重要指導(dǎo)意義。針對并網(wǎng)光儲微網(wǎng)系統(tǒng)電源規(guī)劃問題，提出基于成本和效益分析的并網(wǎng)微網(wǎng)系統(tǒng)電源規(guī)劃方法。在考慮光伏補貼政策與兩部制用戶分時電價基礎(chǔ)上，根據(jù)成本和效益分析理論，建立以生命周期凈收益最大為目標的微網(wǎng)電源規(guī)劃模型，分別采用粒子群算法、人工魚群算法與量子遺傳算法對模型進行求解。通過對上海某地區(qū)實際負荷數(shù)據(jù)仿真分析，給出該地區(qū)并網(wǎng)光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的電源規(guī)劃結(jié)果及其經(jīng)濟效益，以及三種算法的對比結(jié)果。仿真結(jié)果表明粒子群算法在該微網(wǎng)電源規(guī)劃模型求解中具有優(yōu)越性。五、思考1、一帶一路